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AMDは、Zen(現在はRyzenと改名)が過去10年間で最高のチップファミリーであることを示す

AMDは、Zen(現在はRyzenと改名)が過去10年間で最高のチップファミリーであることを示す
AMDは、Zen(現在はRyzenと改名)が過去10年間で最高のチップファミリーであることを示す

AMDのZenがついに登場しました。8月、AMDはZenアーキテクチャがIntelの最高級プロセッサに匹敵する性能を持つことを示し、ハードウェア業界を驚かせました。そして今回、AMDは幹部が「過去20年間で最もエキサイティングなプロセッサ」と呼ぶこのプロセッサの詳細を明らかにしました。ブランド名、クロック速度、そしてこのチップの効率性を高める5つの基盤技術「SenseMI」などです。

AMDがこれまでZenアーキテクチャと呼んでいたものに、正式なブランド名「Ryzen」がつきました。残念ながら、これは安売りのビデオゲームのタイトルのような響きです。デスクトップ向けファミリーの最初のチップ、コードネーム「Summit Ridge」は、AMDが2017年に注力する製品となるでしょう。

AMDは最近、HandbrakeとZBrushのベンチマークを用いて、8コアのSummit Ridgeチップが、今年5月に発売されたIntelの8コア、3.2GHz Core i7-6900Kに匹敵し、場合によっては凌駕する性能を実証しました。AMDによると、これはSummit Ridgeチップのクロック速度が3.4GHzと高いことが一因です。

裏話:  AMDはSummit Ridgeの2つの重要な詳細、つまりチップの「ブースト」速度、つまり最大ポテンシャルと価格を公表しませんでした。アナリストによると、AMDはそうすることでIntelのマーケティングチームに多くの情報を明かすことを避けているとのこと。当時はあまり注目されませんでしたが、Intel幹部は8月に、10コアのCore i7-6950Xと同様に、Core i7-6900Kのコア数を増やす可能性を排除していないと述べていました。これは、Intelが今後発売されるZenチップに対するパフォーマンスの優位性を維持できる可能性を秘めています。もちろん、こうした動きはすべて消費者の利益のためであり、これが競争の真髄なのです。

AMD Lisa Su Ryzen benchmarks マーク・ハックマン

リサ・スーがBlenderのベンチマークテストを監督しています。左の画面ではAMDの新しいRyzenチップがレンダリングされ、右の画面ではIntelのCore i7-6900Kがレンダリングされています。どちらもほぼ同時に完了しました。

Ryzenのベンチマーク結果が2017年への期待を高める

現状は以下のとおりです。Intelは、同社初のデュアルコアKaby Lakeチップ(第3世代14nmチップ)の出荷を開始しました。当面はノートPC専用です。1月にはクアッドコアHシリーズプロセッサをリリースする予定で、デスクトップPC市場への参入競争が本格化します。一方、AMDは、14nm Summit Ridgeチップを第1四半期に、32コアのNaplesサーバープロセッサを第2四半期に、そして現在Raven Ridgeと名付けられているノートPC用チップを2017年後半にリリースする予定です。これら全てを実行するにはWindows 10が必要ですのでご注意ください。

PC 市場は減速しているとのアナリストの推測があるにもかかわらず、AMD は Ryzen を成長が見込まれる 3 つの市場に向けさせている。2015 年から 2020 年にかけて 35% の成長が見込まれるとアナリストも指摘する PC ゲーム、2020 年までに 10 倍の成長が見込まれる仮想現実 PC、そして視聴者数が大幅に増加している e スポーツである。

amd zen chips AMD

AMD の 2017 年の Zen アーキテクチャに基づく 3 つのチップ: Summit Ridge、Naples、Raven Ridge。

「2017年を振り返ると、正直言って1990年代以降、これほどエキサイティングなものは見たことがないと思います」と、AMDのコンピューティングおよびグラフィックス事業の上級副社長兼ゼネラルマネージャーであるジム・アンダーソン氏は、AMD K6シリーズを振り返りながら語った。 

AMDは4年前、前世代と比べてクロックあたり40%多くの命令を実行できる「白紙」プロセッサアーキテクチャの設計を目指しました。AMDはその目標を達成したようです。

amd zen summit ridge summary slide AMD

Summit Ridge の基本: 3.4GHz 以上の 8 つのコア、20MB の L2+L3 キャッシュ、そしてそのすべてを支えている SenseMI。

以前のAMDアーキテクチャはマルチコア性能に最適化されていました。「シングルスレッド性能を必要とするものが多いため、これはうまくいきませんでした」と、Tirias Researchの主席アナリスト、ケビン・クルーウェル氏は述べています。「以前は機能ユニットが2つの異なるコアに分割されていました。Zenでは、非常に幅広い実行エンジンが採用されており、追加のスレッドを実行したい場合にはコンポーネントを共有しますが、同時に、その1つのスレッドに必要な機能ユニットもすべて利用します。ある意味、彼らはオリジナルのHammerプロセッサに戻って、原点回帰したと言えるでしょう。」

amd am4 platform AMD

はい、Zen を使用するには新しいマザーボードが必要ですが、そのメリットは次のとおりです。

プロセッサ負荷の高いHandbrake、Blender、ZBrushベンチマークを用いた3つのデモンストレーションにおいて、3.4GHzのSummit Ridge(ブーストオフ)は、3.7GHzまでブースト可能なIntelの3.2GHz 6900Kと同等かそれ以上の性能を示しました。Blenderでは、AMDのチップは高負荷時に187.6Wを消費しましたが、Core i7は191.8Wを消費しました。

最新情報:  8コア16スレッドのRyzenチップのTDPは、Intelの8コア16スレッドチップの140ワットに対して95ワットと、はるかに低いと、CEOのリサ・スー氏は火曜日のAMDのNew Horizo​​nイベントで語った。

Zenのゲームパフォーマンスを詳しく見る

さらに説得力を持たせるために、DICE のヒットシューティングゲーム「Battlefield 1」を実行した際の Ryzen のパフォーマンスを見せてもらいましたが、Ryzen は依然として大幅に持ちこたえていました。

私たちが見学した3.4GHz Ryzenシステムには、おそらく二度と日の目を見ることはないであろうカスタムAM4マザーボード、16GBのRAM、そしてNvidia Titan Xカード2枚が搭載されていました。そう、Nvidiaカードです。AMDの担当者は、AMDとNvidiaの技術を組み合わせられること、そしてRyzenがどんなゲーミング構成にも対応できることを示したかったと説明しました。反対側には、Blenderのデモで使用されたのと同じIntel Core i7-6900Kが搭載されていました。Asus ROG X99ボードと32GBのクアッドチャネルメモリが搭載されていましたが、これはメモリ構成が劣っているという批判を避けるためでした。

amd ryzen vs Intel Core i7-6900K ブラッド・チャコス

AMD の Ryzen は Intel Core i7-6900K と直接対決し、無傷で勝利しました。

我々は『バトルフィールド 1』の第1章を2台のマシンで直接プレイし 、比較する機会を得た。問題は、フレームレートを示す画面オーバーレイがなかったことだ。代わりに、AMDのプロダクトマネージャー、ジム・プライアー氏の説明を頼りにせざるを得なかった。両システムは、DirectX 11、ウルトラ設定、4K解像度で100~130フレーム/秒で動作していた。AMDがオーバーレイをオフにしたのは、DICEが頻繁にゲームにパッチを当てているためで、我々のハンズオンとAMDによるRyzen発表のライブストリーミングではハードパフォーマンスの数値が変化する可能性があるとプライアー氏は述べた。

結論は?RyzenとIntelのシステムには機能面でも見た目でも違いはありませんでした。実際にPCでプレイしている時も、他のプレイヤーの肩越しに隣でプレイしている時も、どちらも見た目も感触も全く同じでした。プレミアムゲーミングでは、Ryzenはまるでボスのように安定していました。対照的に、AMDの現行FX-6xxx/8xxxチップは、ゲーム用途によっては、同等のIntelの低価格帯のチップに比べて明らかに遅いです。 

SenseMIの仕組み:ゲームを変える仕組み

AMDのRyzenは、ある意味でチップ購入時の新たな検討要素、つまり効率性という概念を開拓しました。多くのPC愛好家は、購入前に価格、コア数、チップの速度、そして各チップの消費電力を考慮します。一方、チップメーカーは効率性を測る指標として、クロックあたりの命令数(IPC)を挙げています。しかし、Ryzenは新たなアプローチを提案しています。

amd zen efficiency

AMDによると、同社の最新世代のプロセッサでは効率性がますます重視されているという。

AMDの最高技術責任者であるマーク・ペーパーマスター氏によると、AMDはRyzenに最高の「インテリジェントパフォーマンス」を提供することを目指しました。これは、プロセッサを継続的に評価し、特定の電力レベルで最高のパフォーマンスを発揮する適応型テクノロジーです。AMDはこれを「SenseMI」と呼んでいます。

SenseMIは、Pure Power、Precision Boost、Extended Frequency Range(XFR)、Neural Net Prediction、そしてSmart Prefetchという5つの異なるテクノロジーで構成されています。これらのテクノロジーはすべて連携し、AMDがInfinity Fabricと呼ぶオンチップ接続ネットワークを用いて、常にループバックを行い、パフォーマンスを再評価します。

例えば、Pure PowerとPrecision Boostは、表裏一体の技術です。Pure Powerは、チップとファブリックに埋め込まれた数百個の温度センサーを用いてチップの温度を監視し、パフォーマンスを維持しながら、ミリワット単位で電力を常に下げようとします。一方、Precision Boostは、きめ細かな周波数制御によって、消費電力を増やすことなくパフォーマンスを向上させるために、25MHz単位(Intelは100MHz単位)でパフォーマンスを微調整します。

amd precision boost

Ryzen の優れたパフォーマンスの秘密の 1 つは、きめ細かなクロック制御です。

また、ユーザーが空気、水、または液体窒素を使用したクーラーを取り付けている場合、チップは Extended Frequency Range (XFR) を介してそれを感知できます。これは自動検出のおしゃれな名前で、Ryzen チップを通常許可されているよりも高い周波数で実行できるようにします。

amd ryzen pure power AMD

AMD の Ryzen は電力使用量を動的に調査し、即座に調整を行います。

チップの設計をサッカー選手のトレーニングに例えるなら、SenseMIの最初の3つの技術はジムでのトレーニングに例えることができます。スピード、パワー、持久力を向上させることです。最後の2つ、ニューラルネット予測とスマートプリフェッチは、ゲームの精神的な側面、つまり予測と認識に例えることができます。

ペーパーマスター氏は、AMDのニューラルネット予測機能を「恐ろしく賢い」分岐予測と表現し、パイプラインのストールを解消することを目指していると述べた。マイクロプロセッサの命令は通常、「もしこれならあれ」といった条件に基づいて動作する。しかし、これらの命令を実行し、次の命令を待つと、チップは実質的に何もせずに数クロックサイクルを費やすことになる。これを補うため、現代のプロセッサは条件分岐の方法を推測することで「ごまかし」を行っている。もしそれが正しければ、プロセッサは時間を節約し、全体的なパフォーマンスを向上させることができる。もし間違っていれば、新しい命令をフェッチするまでの間、すべてがストールする。ペーパーマスター氏によると、AMDの技術は「膨大な量のデータ」を用いて分岐予測器をオンザフライで再トレーニングし、パイプラインのストールを最小限に抑えるという。

同様に、スマートプリフェッチも同様の賭けをしますが、方法は異なります。Ryzenが次に必要とするデータを推測し、チップがそれを処理する前にそれを取得します。「それが私たちの生きがいです」とペーパーマスター氏は言います。「これはすべてのデザイナーにインスピレーションを与えてくれます。」

次は何?お財布をめぐる壮絶な戦い

債務再編、カリフォルニア州サニーベールからサンタクララへの本社移転とリース、そして人員削減など、長年にわたる苦闘の末、AMDは勝ち筋と見なす戦略に賢明にも賭けている。Naplesは、高い利益率が将来の成長資金につながるエンタープライズ市場への再進出に向けた第一歩に過ぎない。

intel kaby lake in hand ゴードン・マ・ウン

Intel は Kaby Lake を控えて待機しています。

しかし、AMDが初のRyzenチップ「Summit Ridge」の価格設定をどうするかは不明だ。Intelはこれまでも圧力をかけ、AMDは市場シェア拡大のために価格を下げることを余儀なくされてきた。8月には、Intel幹部が1月からKaby Lakeの様々なバージョンをベースにした350種類以上の新しいPCデザインが登場すると予測していた。一方、AMDのリサ・スーCEOは、マザーボード、ハードウェアパートナー、システムビルダーの「非常に強力なラインナップ」を予測したが、具体的な数字は明らかにしなかった。(もっと詳しく知りたい?12月13日に開催されるAMDのRyzen特別ライブストリームは、愛好家向けだ。)

Intelはコア数を増やすのか?価格を下げるのか?Kaby Lakeを販売するハードウェアパートナーのマーケティング費用を補助するのだろうか?AMDのSummit Ridgeのブースト速度は?AMDは顧客の需要を満たすことができるのだろうか?(うわっ)バグは発生するのだろうか?これらの疑問はすべて未解決のままだ。

しかし、一つ確かなことは、AMDが再びテーブルに戻り、ついに有利な状況に陥ったということだ。「2016年は非常に好調な年でした。これまでの進歩に大変満足しています」とスー氏は述べた。「しかし、2017年は、真の意味で最高の年になるのはこれからです。」

ブラッド・チャコスによる追加レポート。

Otpoo

Health writer and researcher with expertise in evidence-based medicine and healthcare information.